(57)【要約】【課題】  セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結によりフェール時のレンジ切り換えを可能としつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供する。【解決手段】  セレクトレバー２の操作位置を検出する位置センサ５１と、ドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータ９と、アシストアクチュエータ９がアシストした操作位置を検出する位置センサ２５と、検出された２つの操作位置に基づいて、アシストアクチュエータ９に対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するコントロールユニット２２を設けた。【選択図】      図３
2005061603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、
前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間にドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
同アシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、
検出された２つの操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト制御手段と、
を有する自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシスト制御手段は、
前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、
前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、
操作位置の偏差からセレクトレバーの操作移動の目標速度を生成する目標速度生成部と、
同目標速度生成部により得られる目標速度と、
前記アシスト操作位置検出手段から得られるアシスト操作位置を微分して得られる前記レンジ位置切り換え装置の操作速度との、
操作速度の偏差に基づいて、フィードバック制御出力値を設定するフィードバック制御部と、
前記フィードバック制御出力値に基づいて前記アシストアクチュエータのモータに対して制御指令を出力するモータ駆動制御部と、
を備えることを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記フィードバック制御部が、
前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、
操作位置の偏差を、所定の値に保つよう制御する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記フィードバック制御部が、
前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、
前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、
操作位置の偏差の所定の値を、
自動変速機のレンジ位置切り換え装置とセレクトレバーとの連結する部材のガタとロストモーションを合わせた大きさより小さい値になるように設定する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか1項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシスト制御手段は、
前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、
前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置と、
に基づいてテーブルデータを参照してフィードフォワード制御出力値を設定するフィードフォワード制御部を、
備えてフィードフォワード出力値とフィードバック出力値を加算して前記モータ駆動制御部への制御指令としたことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項６】
請求項５に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記フィードフォワード制御部は、
セレクトレバーの操作方向に応じたテーブルデータを備えることを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記フィードフォワード制御部は、
セレクトレバーの操作速度又は操作加速度が大きくなった際に、
テーブルデータを参照して設定するフィードフォワード制御出力値を増加させる、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項８】
請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
自動変速機のレンジ位置切り換え装置が、レンジ位置を確定させる位置に切り換えを確定させようとするディテント力を有し、
前記アシスト制御手段が、
前記レンジ位置切り換え装置の切り換えが前記ディテント力により移動する状態の直前にアシスト制御を緩和又は解除することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項９】
自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、
前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間にドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
このアシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、
検出された２つの操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト制御手段と、
を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、
前記アシスト制御手段は、セレクトレバーが停止しているとき、レバー操作位置変位量があらかじめ設定された第１開始判定値以上、かつ、アシスト操作位置変位量があらかじめ設定された第２開始判定値以上となったとき、アシスト制御を開始することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシスト制御手段は、アシスト操作位置変位量が第２開始判定値以上となったとき、既にレバー操作位置変位量が第１開始判定値以上である場合に、アシスト制御を開始することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
ドライバがセレクトレバーを把持しているかどうかを検出する把持状態検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、ドライバがセレクトレバーを把持しているとき、アシスト制御を開始することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシスト制御手段は、レバー操作位置変位量があらかじめ設定された第１開始判定値以上、かつ、アシスト操作位置変位量があらかじめ設定された第２開始判定値以上となったとき、既にドライバがセレクトレバーを把持している場合に、アシスト制御を開始することを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機を備えた車両において、ドライバのセレクトレバー操作力を補助する自動変速機のセレクトアシスト装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機のセレクトレバーは、ロッドやケーブル等の操作力伝達手段を介して自動変速機のマニュアルバルブと機械的に連結されている。セレクトレバーに入力されるドライバの操作力は、操作力伝達手段を介してマニュアルバルブに伝達され、操作量に応じてレンジ位置が切り換えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、セレクトレバーとマニュアルバルブとが電気的に接続された、いわゆるシフトバイワイヤ技術を用いたものが知られている。この従来技術は、マニュアルバルブを作動するアクチュエータを設け、セレクトレバーの回動操作を電気信号に変化してアクチュエータを駆動することにより、レンジ位置を切り換えるものである（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−３２３５５９号公報
【特許文献２】特開２００３−９７６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セレクトレバーの操作時には、操作力伝達手段のフリクション、ディテントの抵抗等、機械的な操作反力が発生するため、大きな操作力が要求される。よって、ドライバの必要操作力を小さくするために、セレクトレバーの長さを十分な梃子力が得られる長さに設定する必要がある。
【０００５】
したがって、上記従来技術のうち前者にあっては、セレクトレバーの長さに起因して形状が大きくなるため、設置場所に制約が多く、車室内におけるレイアウト自由度が低いという問題があった。
【０００６】
一方、後者では、アクチュエータの採用によってセレクトレバーを短く設計でき、前者と比較してレイアウト自由度は高くなる。ところが、セレクトレバーとマニュアルバルブとが機械的に連結していないため、フェール時にレンジ切り換えが不能となる。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結により切り換え操作を可能にしつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間にドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、同アシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、検出された２つの操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシスト制御手段は、前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、操作位置の偏差からセレクトレバーの操作移動の目標速度を生成する目標速度生成部と、同目標速度生成部により得られる目標速度と、前記アシスト操作位置検出手段から得られるアシスト操作位置を微分して得られる前記レンジ位置切り換え装置の操作速度との、操作速度の偏差に基づいて、フィードバック制御出力値を設定するフィードバック制御部と、前記フィードバック制御出力値に基づいてアシストアクチュエータのモータに対して制御指令を出力するモータ駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記フィードバック制御部が、前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、操作位置の偏差を、所定の値に保つよう制御する、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記フィードバック制御部が、前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、操作位置の偏差の所定の値を、自動変速機のレンジ位置切り換え装置とセレクトレバーとの連結する部材のガタとロストモーションを合わせた大きさより小さい値になるように設定する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし請求項４のいずれか1項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシスト制御手段は、前記レバー操作位置検出手段で検出したセレクトレバーの操作位置と、前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置と、に基づいてテーブルデータを参照してフィードフォワード制御出力値を設定するフィードフォワード制御部を、備えてフィードフォワード出力値とフィードバック出力値を加算して前記モータ駆動制御部への制御指令としたことを特徴とする。
なお、請求項２〜請求項５の発明において、「アシスト操作位置」とは、アシストアクチュエータがアシストした操作位置であり、アシスト操作位置検出手段によるその検出位置は、アシストアクチュエータ、自動変速機のレンジ切り換え装置、アシストアクチュエータと自動変速機のレンジ切り換え装置との間の連結部分のいずれでもよい。
【００１３】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記フィードフォワード制御部は、セレクトレバーの操作方向に応じたテーブルデータを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、請求項５又は請求項６に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記フィードフォワード制御部は、セレクトレバーの操作速度又は操作加速度が大きくなった際に、テーブルデータを参照して設定するフィードフォワード制御出力値を増加させる、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明では、請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、自動変速機のレンジ位置切り換え装置が、レンジ位置を確定させる位置に切り換えを確定させようとするディテント力を有し、前記アシスト制御手段が、前記レンジ位置切り換え装置の切り換えが前記ディテント力により移動する状態の直前にアシスト制御を緩和又は解除することを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出するレバー操作位置検出手段と、前記セレクトレバーと前記レンジ位置切り換え装置の間にドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、このアシストアクチュエータがアシストした操作位置を検出するアシスト操作位置検出手段と、検出された２つの操作位置に基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト制御手段と、を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、前記アシスト制御手段は、セレクトレバーが停止しているとき、レバー操作位置変位量があらかじめ設定された第１開始判定値以上、かつ、アシスト操作位置変位量があらかじめ設定された第２開始判定値以上となったとき、アシスト制御を開始することを特徴とする。
【００１７】
ここで、「レバー操作位置変位量」は、単位時間当たりの変位量、すなわちセレクトレバーの操作速度を含む。また、「アシスト操作位置変位量」は、単位時間当たりのアシストアクチュエータのアシスト距離、すなわちアシスト速度を含む。
【００１８】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシスト制御手段は、アシスト操作位置変位量が第２開始判定値以上となったとき、既にレバー操作位置変位量が第１開始判定値以上である場合に、アシスト制御を開始することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明では、請求項９または請求項１０に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、ドライバがセレクトレバーを把持しているかどうかを検出する把持状態検出手段を設け、前記アシスト制御手段は、ドライバがセレクトレバーを把持しているとき、アシスト制御を開始することを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシスト制御手段は、レバー操作位置変位量があらかじめ設定された第１開始判定値以上、かつ、アシスト操作位置変位量があらかじめ設定された第２開始判定値以上となったとき、既にドライバがセレクトレバーを把持している場合に、アシスト制御を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明では、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのレバー操作力をアシストアクチュエータで補助することにより、セレクトレバーを操作するための必要モーメントが軽減され、従来のように梃子力を利用しなくても運転者への負担を軽減した操作ができ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を共に達成できる。
【００２２】
また、アシスト制御手段がセレクトレバーの操作位置とレンジ位置切り換え装置の操作位置に相当するアシストした操作位置に基づいてアシストアクチュエータへの出力を制御するので、セレクトレバーに作用する自動変速機の切り換え反力を軽減することができ、良好な操作特性を得ることができる。
また、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結が保持されていることにより、システムが動作しなくなっても、自動変速機のレンジ位置の切り換え操作をセレクトレバーの手動操作で行うことができ、フェール時のレンジ切り換えを可能にする。
【００２３】
請求項２に記載の発明では、フィードバック制御により、セレクトレバーとアシスト操作位置の偏差、操作速度の偏差が小さくなるようにする。よって、セレクトレバーの操作位置とアシスト操作位置が常に連動して動くことになり、これにより自動変速機のレンジ位置切り換え装置も常に連動して動くことになる。よって、セレクトレバーと自動変速機のレンジ位置切り換え装置の間の伝達部材による操作力の伝達が小さくなり、操作系のガタやロストモーションが大きくても、レンジ位置を確実に切り換えることができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明では、前記アシスト操作位置検出手段で検出したアシスト操作位置との、操作位置の偏差を、所定の値に保つため、アシスト制御のオーバーシュートがあった際に実際のセレクトレバーの操作に対してアシストアクチュエータによりレンジ位置切り換え装置の操作が先行するようなことがないようにし、かつ、セレクトレバーの操作に対してレンジ位置切り換え装置の操作が遅れすぎることがないようにする。
【００２５】
請求項４に記載の発明では、所定の値に保たれるアシスト制御によりセレクトレバーへの操作位置とアシスト操作位置との偏差を、その所定値を操作系のガタやロストモーションより小さくする。すると、アシストアクチュエータからセレクトレバーに伝達される操作反力や及び自動変速機のレンジ位置切り換え装置からの操作反力を小さくすることができ、操作フィーリングが向上できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明では、フィードフォワード制御部がセレクトレバーの操作位置とアシスト操作位置によりフィードフォワード制御部がテーブルデータを参照し、制御指令を出力する。テーブルデータを用いることにより処理時間を非常に短く的確にすることができる。また、フィードフォワード制御分を加算することによりセレクトレバーに対するアシストアクチュエータの追従性を向上させることができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明では、操作系の動く方向により、別の値を出力することで、操作系に存在するヒステリシスに対応することができ、操作方向の違いによるアシストアクチュエータの駆動量の差異を無くすことができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明では、フィードフォワード制御部によりテーブルデータを参照して出力させる制御指令値を、操作系の操作速度又は操作加速度が大きくなると増加するようにして駆動量の増加により追従性を向上させる。
【００２９】
請求項８に記載の発明では、装置がレンジ位置を確定させるディテント力を有する場合に、操作系がそのディテント力により自らレンジ位置に移動しようとするその直前にアシスト制御を緩やかにするか停止する。よって、確定するレンジ位置の通り越しや、逆方向へのアシスト駆動を防止し、操作性を向上させることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのレバー操作力をアシストアクチュエータで補助することにより、フェール時のレンジ切り換えを可能としつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を共に達成できる。
【００３１】
また、アシスト制御手段は、振動や意図しない接触によりセレクトレバーが微動し、レバー操作位置変位量が第１開始判定値以上となった場合、アシスト操作位置変位量が第２開始判定値未満である場合には、アシスト制御を開始しないため、ドライバの意思に反するアシスト制御を防止できる。
【００３２】
請求項１０に記載の発明では、アシスト制御手段は、アシスト操作位置変位量が第２開始判定値以上となっても、レバー操作位置変位量が第１開始判定値以上となっていない場合には、アシスト制御を開始しないため、システム異常時のアシスト制御を防止できる。
【００３３】
請求項１１に記載の発明では、アシスト制御手段は、ドライバがセレクトレバーを把持していないとき、アシスト制御を開始しないため、ドライバの意思に反するアシスト制御を確実に防止できる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明では、アシスト制御手段は、レバー操作位置変位量が第１開始判定値以上となる以前に、ドライバがセレクトレバーを把持していないときには、アシスト制御を開始しないため、ドライバの意思に反するアシスト制御およびシステム異常時のアシスト制御を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を実現する実施の形態を、実施例１〜実施例５に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３６】
実施例１は、請求項１〜請求項８に対応する例である。
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の自動変速装置の構成を示す側面図、図２はアシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。
【００３７】
実施例１の自動変速装置は、セレクト機構部１と、コントロールケーブル８と、アシストアクチュエータ９と、コントロールケーブル１８と、自動変速機１９と、コントロールユニット（アシスト制御手段）２２とを主要な構成としている。
【００３８】
前記セレクト機構部１は、ドライバにより操作されるセレクトレバー２を有し、例えば、運転席脇のセンタクラスタ３に設けられている。セレクトレバー２の上端には、セレクト操作時にドライバが把持するためのセレクトノブ４が付設されている。セレクトレバー２は、支点軸５を中心として回動操作され、従来の一般的なセレクトレバーよりも250mm短い100mmに設定されている。
この支点軸５の部分には、セレクトレバー２の操作位置を角度で検出し、その信号をコントロールユニット２２に送る位置センサ５１（レバー操作位置検出手段に相当）を設ける。
【００３９】
前記セレクトレバー２の下端部には、セレクトレバージョイント７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル８が接続されている。コントロールケーブル８は、入力レバージョイント１１を介してアシストアクチュエータ９の入力レバー１０と回動自在に接続されている。すなわち、セレクトレバー２の回転運動が直線運動に変換され、セレクトレバー２の操作により発生した操作力が入力レバー１０に伝達される。
【００４０】
前記入力レバー１０は、回動可能に設けられた出力軸１２を介して出力レバー１３と連結されている。出力軸１２には、ウォームギア１４が設けられており、このウォームギア１４は、減速機構を備えた電動モータ１５のモータ出力軸１６と噛み合っている。
【００４１】
前記出力レバー１３には、出力レバージョイント１７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル１８が接続されている。コントロールケーブル１８は、自動変速機１９の制御アーム２０（レンジ位置切り換え装置に相当）と接続されている。すなわち、コントロールケーブル１８により出力レバー１３の回転運動が直線運動に変換され、ドライバの操作力と電動モータ１５の駆動力との合成力が自動変速機１９の制御アーム２０に伝達される。
【００４２】
前記ウォームギア１４には、位置検出のための接触子２４が取り付け固定されている。この接触子２４がウォームギア１４と一体に回動し、図示しない基板に印刷されたカーボン抵抗と電気的に接触することにより、セレクトレバー２の操作にアシスト力を加えた出力軸１２の変位角度（ストローク角度にほぼ相当）に応じた電圧信号をコントロールユニット２２に出力する。この接触子２４とカーボン抵抗とから位置センサ（アシスト操作位置検出手段）２５が構成されている。
【００４３】
この位置センサ２５と前記位置センサ５１は、セレクトレバー２がＰレンジ位置で停止しているときの角度を基点角度として、図７(a)に示すように位置センサ５１が、セレクトレバー２のストローク角度を随時検出し、図７(b)に示すように位置センサ２５が、アシストアクチュエータ９のストローク角度（ほぼ制御アームのストローク角度に相当）を随時検出する。
【００４４】
前記コントロールユニット２２（アシスト制御手段に相当）は、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、アシストアクチュエータ９におけるストローク角度とに基づいて目標アシスト電流値を設定し、電動モータ１５の出力をＰＷＭ制御する。
【００４５】
図３に、コントロールユニット２２の制御ブロック図を示す。
前記セレクト機構部１において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー２のストローク変化は、支点軸５の部分に設けた位置センサ５１へ入力される。位置センサ５１では、セレクトレバー２の操作量に応じたストローク角度が検出され、ストローク角度信号としてコントロールユニット２２へ出力される。
【００４６】
また、操作力がコントロールケーブル８を通じて伝達されて、出力軸１２が回転変位することにより、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー２のストローク変化は、アシストアクチュエータ９の位置センサ２５によっても、ストローク角度が検出され、ストローク角度信号としてコントロールユニット２２へ出力される。出力軸１２は、コントロールケーブル１８によって制御アーム２０と連動するため、位置センサ２５で検出されるストローク角度は制御アーム２０のストローク角度に相当する。
【００４７】
操作速度・操作方向判定ブロック３３では、位置センサ２５，５１からのストローク角度信号に基づいて、現在のセレクトレバー２のストローク角度を判定する。また、ストローク角度の微分値を算出して操作速度、操作方向を判定し、判定結果をFF補償テーブル４３とアライメント誤差補償ブロック５２へ出力する。
【００４８】
アライメント誤差補償ブロック５２では、レンジ位置が確定している状態で、位置センサ２５，５１の出力を補正し、その補正値を加算器５４に出力する。
【００４９】
加算器５４では、位置センサ２５からのストローク角度信号と、位置センサ５１からのストローク角度信号との偏差を算出し、誤差分を考慮するよう加算して、その結果を目標速度生成ブロック３４に出力する。
【００５０】
目標速度生成ブロック３４では、ストローク角度信号の偏差の大きさに応じたセレクトレバー２の目標速度を決定し、加算器３５に出力する。
【００５１】
微分器５３では、アシストアクチュエータ９の位置センサ２５からのストローク角度信号の微分値を算出し、算出結果を加算器３５に出力する。
【００５２】
加算器３５は、微分器５３からの実際の操作速度と目標速度生成ブロック３４からの目標速度との偏差を算出し、算出結果をFB制御部３６へ出力する。
【００５３】
FB制御部３６は、乗算器３７と、加算器３８と、乗算器３９と、積分器４０とから構成されている。乗算器３７は、実際の操作速度と目標速度の偏差に比例ゲインを乗じた値を電動モータ１５の駆動電流値として加算器３８へ出力する（比例出力）。乗算器３９は、実際の操作速度と目標速度の偏差に積分ゲインを乗じた値を電動モータ１５の駆動電流値として積分器４０へ出力する。積分器４０では、乗算器３９の出力を積分演算して加算器３８へ出力する（積分出力）。  加算器３８では、比例出力と積分出力の和であるフィードバックアシスト電流値を加算器４１に出力する。
【００５４】
FF補償テーブルブロック４３は、２つのストローク角度信号、操作速度および操作方向に対応して予め設定された値、すなわちフィードフォワードアシスト電流値を加算器４１へ出力するものであり、操作方向別にデータテーブルを持つようにし、さらに、操作速度に対しては、速度が大きいほど駆動電流が大きくなるようにテーブルデータを補正して出力するようにする。
【００５５】
加算器４１では、FB制御部３６とFF制御部４２の出力和（フィードバックアシスト電流値＋フィードフォワードアシスト電流値）、すなわち目標アシスト電流値に補正分をさらに加えてモータ駆動制御ブロック４５へ出力する。
【００５６】
モータ駆動制御ブロック（アシスト力制御部に相当）４５は、目標アシスト電流値に基づいて、電動モータ１５を駆動する。
本実施例では、電動モータ１５をＰＷＭ制御（供給電圧の出力をＰＷＭ制御）で駆動するが、電流制御や電圧制御であってもよい。
【００５７】
吸い込み位置判断ブロック５５では、位置センサ５１，２５の操作位置が吸い込み領域かどうかを判断し、吸い込み領域の場合には、モータ駆動制御ブロック４５にアシスト制御の緩和又は制御停止の信号を出力する。
【００５８】
次に、自動変速機１９のディテントの構造について説明する。
図４は、自動変速機１９のディテントの構造を示す斜視図である。
制御アーム２０には回転シャフト２６が設けられ、この回転シャフト２６にディテントプレート２７が支持されている。ディテントプレート２７の上端には、カム山２７ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部２７ｂが形成されている。そして、この谷部２７ｂにバネ板２８の先端に形成されたディテントピン２９を係合させ、選択されたレンジ位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。
【００５９】
すなわち、セレクトレバー２の操作力により回転シャフト２６が回動し、この回動に応じてディテントプレート２７がディテントピン２９に対して相対移動する。このとき、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部２７ｂと係合し、係合状態がバネ板２８の弾性力により保持される。この弾性力が、セレクトレバー２を操作する際の主要な負荷力となる。
【００６０】
なお、ディテントプレート２７には、パーキングポール３０の一端が回動自在に連結されている。このパーキングポール３０は、セレクトレバー２をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート３１を介してパーキングギア３２の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にＰレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングポール３０を咬む力として作用する。
【００６１】
次に、作用を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
図５は、コントロールユニット２２で実行されるセレクトレバー２のアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００６２】
ステップＳ１では、位置センサ５１のストローク角度信号からセレクトレバー２部分のストローク角度を読み込み、ステップＳ２に移行する。
【００６３】
ステップＳ２では、位置センサ２５のストローク角度信号からアシストアクチュエータ９部分のストローク角度を読み込み、ステップＳ３に移行する。
なお、アシストアクチュエータ９は、自動変速機１９の制御レバー２０とコントロールケーブル１８で機械的に近い位置で連結しているので、アシストアクチュエータ９のストローク角度は、ほぼ自動変速機１９の制御レバー２０のストローク角度を示すこととなる。
【００６４】
ステップＳ３では、ディテント力を有する機構である自動変速機１９のストローク角度を検出する位置センサ２５のストローク角度から、操作位置が吸込み位置にあるかどうかを判断し、吸込み位置にあるならばステップＳ１３に移行し、吸込み位置にないならばステップＳ４に移行する。
【００６５】
ステップＳ４では、位置センサ５１のストローク角度と位置センサ２５のストローク角度の偏差を算出し、ステップＳ５に移行する。
【００６６】
ステップＳ５では、ストローク角度の偏差からセレクトレバー２の目標速度を算出し、ステップＳ６に移行する。
【００６７】
ステップＳ６では、目標速度から電動モータ１５の駆動電流値を算出し、ステップＳ７に移行する。
【００６８】
ステップＳ７では、セレクトレバー２の操作方向を算出し、ステップＳ８に移行する。
【００６９】
ステップＳ８では、ステップＳ７で算出したセレクトレバー２の操作方向に応じてFF補償テーブルを切り換え、ステップＳ９に移行する。
【００７０】
ステップＳ９では、FF補償テーブルのテーブルデータを参照して電動モータ１５の駆動電流値（FFアシスト電流値）を算出する。FF補償テーブルは、予め設定された複数のテーブルの中から、ストローク角度、操作速度に応じて最適なものを選択する。
【００７１】
ステップＳ１０では、セレクトレバー２の操作速度（又は加速度）を算出し、ステップＳ１１に移行する。
【００７２】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で算出した操作速度（又は加速度）に基づいてモータ駆動電流への追加電流補正値を算出して、FFアシスト電流値に加算する。
【００７３】
ステップＳ１２では、設定したFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の和から目標アシスト電流値を出力し、本制御を終了する。
【００７４】
［自動変速機の操作反力特性］
図６は、Ｐ→Ｒレンジ方向における位置センサ２５，５１のストローク角度信号の出力値、ディテントプレート２７の形状、モータ駆動電流を示す図である。
【００７５】
このうち、図６(b)に示すディテントプレート２７の形状に対して、ディテントピン２９がディテントプレート２７のカム山２７ａを乗り越えるには、モータの駆動では、図６(c)に示すような駆動電流が必要になる。
すなわち、セレクトレバー２をＰ→Ｒレンジ方向に操作した際には、まず、ディテントピン２９がディテントプレート２７のカム山２７ａの急な勾配を越えるために、力が大きく必要となり、ディテントプレート２７のカム山２７ａの頂点に近づくと勾配が緩やかになるため、必要な力は小さくなっていく。よって、セレクトレバー２へ必要なアシスト電流値は、ディテントプレート２７のカム山２７ａの頂点までの間に図６(c)のような山形状の曲線を描くこととなる。
【００７６】
ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えた後は、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ち込んで引き込み力（慣性力）が発生し、その力もＲレンジの位置で収束することとなる。実施例１では、この領域（アシスト領域）においてはアシストを行わないようにしている。
また、このＰレンジ→Ｒレンジへのセレクトレバー２の操作においては、セレクトレバー２には、コントロールケーブル８，１８の摩擦力、電動モータ１５のイナーシャ等が負荷されることとなる。
【００７７】
［FF制御アシスト電流値マップ］
図６(c)中には、FF制御におけるＰ→Ｒレンジ方向におけるアシスト電流値マップを示す。このアシスト電流値マップでは、セレクトレバー２のストローク角度に応じて、図６(c)中に示すディテント操作反力に見合う駆動電流値の約１／２の駆動電流値がFF制御でアシストされるように設定されている。
【００７８】
［FF制御＋FB制御による目標アシスト力設定の優位性］
ここで、FF制御＋FB制御による目標アシスト力設定の優位性について述べる。
【００７９】
（FF制御のみの問題点）
まず、ドライバの操作力をフィードバックせず、目標アシスト力をFF制御によってのみに基づいて設定する場合には、外乱抑制の点で問題がある。
すなわち、図６に示したように、操作反力Fmは予め実験等により測定可能であるが、実際にはセレクトレバー２の操作速度や外乱に依存して変化する。例えば図４において、車両が傾斜路に駐車している場合、車重によりパーキングポール３０がパーキングギア３２に噛み込むため、Ｐ→Ｒレンジへセレクトするとき、平坦路と比較して必要操作力が大きくなる。このとき、FF補償テーブルのみに基づいて目標アシスト力を設定した場合、実際に必要なアシスト力よりも小さな値が設定されてしまい、ドライバの必要操作力が大きくなってしまう。
【００８０】
（FB制御のみの問題点）
目標アシスト力を操作力のフィードバックのみに基づいて設定するFB制御では、操作反力Fmが目標操作反力Ftに対して非常に大きいため、応答性の悪化を伴う（例えば、Fm:Ft＝10:1）。一般的に、ＰＩ（比例積分）制御のみでは、急峻で大きなトルク偏差に対して高い精度で追従することは不可能である。
【００８１】
（FF制御＋FB制御）
これに対して、実施例では、アシスト力を、ディテント操作反力に見合う電流値の約１／２の駆動電流値となるように設定したフィードフォワードアシスト電流値と、実際の操作速度と目標操作速度との偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト電流値との２つの成分とすることにより、急峻で大きなトルク偏差を伴うセレクトレバーのアシスト制御において、応答性と外乱抑制性を高いレベルで両立でき、良好な操作特性を実現できる。
【００８２】
［アシスト制御］
セレクトレバー２を操作し始めると、ステップＳ１の処理により入力される位置センサ５１の値が変化するが、アシストアクチュエータ９及び制御アーム２０は伝達部材のガタや弛みにより直ぐには変化しない。このことは、ステップＳ２で入力される位置センサ２５の値が直ぐに変化しないことで検知される。このようにして偏差を持つ２つの位置センサ５１，２５のその偏差から、ステップＳ５の処理により目標速度が算出され、微分器５３から出力される制御レバー２０及びアシストアクチュエータ９の実際の操作速度との偏差から、アシストアクチュエータ９の電動モータ１５に流すべき電流値と駆動方向を算出する（ステップＳ４〜ステップＳ６、加算器５４〜モータ駆動制御部４５）。位置の偏差、速度の偏差（加速度の偏差でもよい）が大きいほど、モータ駆動電流値は大きくなる。
実施例１では、所定量の位置の偏差を許容するため、操作開始の際の差分を有する状態でアシストアクチュエータ９が動作しフィードバック制御のみでは、直ぐには追従しないが、フィードフォワード制御分により特に操作の開始時にレンジ切り換え操作に遅れがないようにしている。このフィードフォワード制御分はフィードバック制御分に加算することでモータ駆動制御部４５から出力されるモータ駆動電流に含まれることとなる。
【００８３】
これらの制御に従って電動モータ１５を駆動することによって、セレクトレバー２の操作に追従して、自動変速機１９の制御レバー２０を移動させて自動変速機１９のレンジ位置を切り換える。
これにより、セレクトレバー２の動きとアシストアクチュエータ２５の動きは、同期して動くこととなり、その間にあるワイヤケーブル８は遊んでいるのと同じになるが、同期して動いているのでレンジの切り換え操作を行うことができる。
このようにアシスト制御されたセレクトレバー２の操作感は、操作力を加える際の抵抗感は減少し、その分、コントロールケーブル８，１８等を介して伝達されるディテントプレート２７に起因するディテント力の割合が増加するため、節度感が増し、操作感が向上する。
【００８４】
［２つの位置センサの値の偏差について］
実施例１では、フィードバック制御部３６によって、２つの位置センサ５１，２５の操作位置及び操作速度の偏差が小さくなるように制御し、その偏差を所定値まで許容し、その所定値を保つようにする。この所定値は、ロストモーション量＋ガタ量より小さい値としている。
セレクトレバー２と自動変速機１９の制御レバー２０は、コントロールケーブル８，１８や機構部分を介するため、ワイヤーの伸縮や係合部分のガタを有することとなり、ロストモーション量やガタ量があることになる。
実施例１では、アシスト制御により許容される所定値をロストモーション量＋ガタ量より小さくしているので、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御レバー２０が追従して動く際には、ロストモーション量とガタ量がなくなって、機械的連結で制御レバー２０を動かすことがなるべく生じないようにする。よって、アシスト制御中に機械的な連結の感触がセレクトレバー２に伝達されるのを防ぐようにして操作感を向上させるとともに、ロストモーション量＋ガタ量が初期のバラツキや経年変化により大きなものとなっても、アシスト制御が良好に保たれるようにする。
また、位置センサ５１，２５の偏差を所定値に保つことで、制御上のオーバーシュート等があっても、セレクトレバー２の操作に対してアシストアクチュエータ９及び制御レバー２０が先行する動きとならないようにする。
【００８５】
［システム停止の際の手動による切り換え操作］
実施例１では、２つの位置センサ５１，２５の操作位置の検知により、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御アーム２０が同期して作動するようにしている。
本アシストシステムにおいて、フェールセーフ等によりシステムを停止させた際には、セレクトレバー２は、コントロールケーブル８，１８により制御レバー２０と機械的に連結しているので、アシストが無い分操作が重くなるが手動で操作ができる。
【００８６】
［FF補償テーブルの切り換え］
実施例１では、ステップＳ７の処理により操作速度・操作方向判別ブロック３３でセレクトレバー２の操作速度を算出し、ステップＳ８の処理でFF補償テーブルをその操作方向に応じて切り換えている。これによって、対象形状でないディテントプレート２７に起因する操作方向による必要操作力の特性の違いや、操作方向が反転した際に操作系に存在するヒステリシスによる、セレクトレバー２の操作量とアシストアクチュエータ９による制御レバー２０の操作量のズレを解消することができる。
【００８７】
［操作速度による補正］
実施例１では、ステップＳ１０の処理により操作速度・操作方向判別ブロック３３でセレクトレバー２の操作速度（又は加速度）を算出し、ステップＳ１１の処理により、操作速度が大きいほど大きな電流値となるように補正値を算出してフィードフォワード電流値に加算する。この操作速度分の補正値を算出することで、操作速度が大きくなった場合の追従性を向上させる。
【００８８】
［吸込み領域での制御停止］
実施例１では、ステップＳ１，Ｓ２の処理により位置センサ５１，２５からの操作位置を入力し、ステップＳ３の処理によりセレクトレバー２、又は制御レバー２０及びアシストアクチュエータ９の操作位置がディテント機構における吸い込み領域（図６(c)）にあると判断した際には、ステップＳ１３の処理によりアシスト制御による電動モータ１５の駆動量を減らすか、又はアシスト制御を停止する。これにより、ディテント力で所定のレンジ位置にセレクトレバー２及び制御レバー２０が移動するようにする。よって、確定するレンジ位置を越えるよう移動してしまうオーバーランや制御による逆方向へ振動的にモータ駆動がされてしまうハンチング等を防止できる。
【００８９】
次に効果を説明する。
本実施の形態の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
【００９０】
(1)セレクトレバー２は従来のセレクトレバーよりも車室内空間への突出量が150mm程度少なく、さらに、セレクトレバー２と制御アーム２０はコントロールケーブル８，１８を介して連結されているため、従来品よりも車室内レイアウトの自由度が大きく、インストルメントパネル等、車室内の任意箇所にセレクトレバー２を設定できる。
また、セレクトレバー２と制御アーム２０がコントロールケーブル８，１８によって機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ９やコントロールユニット２２がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができ、安全性を確保できる。
また、従来のように梃子力を利用しなくても運転者への負担を軽減した操作ができ、良好な操作特性を得ることができる。
【００９１】
(2)コントロールユニット２２は、位置センサ５１で検出したセレクトレバー２の操作位置と、位置センサ２５で検出したアシストアクチュエータ９の操作位置との、操作位置の偏差からセレクトレバー２の操作移動の目標速度を生成する目標速度生成ブロック３４と、目標速度生成ブロック３４により得られる目標速度と、位置センサ２５から得られる操作位置を微分器５３で微分して得られるアシストアクチュエータ９の操作速度との、操作速度の偏差に基づいて、フィードバック制御出力値を設定するフィードバック制御部３６と、フィードバック制御出力値に基づいてアシストアクチュエータ９のモータに対して制御指令を出力するモータ駆動制御ブロック４５と、を備えるため、フィードバック制御により、セレクトレバー２とアシストアクチュエータ９の操作位置の偏差、操作速度の偏差が小さくなるようにし、セレクトレバー２の操作位置とアシストアクチュエータ９の操作位置が常に連動して動くようにできる。よって、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御レバー２０の間のコントロールケーブル８等の伝達部材による操作力の伝達が小さくなり、操作系のガタやロストモーションが大きくても、レンジ位置を確実に切り換えることができる。
【００９２】
(3)フィードバック制御部３６が、位置センサ２５で検出したアシストアクチュエータ９の操作位置との、操作位置の偏差を、所定の値に保つよう制御するため、アシスト制御のオーバーシュートがあった際に実際のセレクトレバー２の操作に対してアシストアクチュエータ９、制御レバー２０の操作が先行するようなことがないようにし、かつ、セレクトレバー２の操作に対して制御レバー２０の操作が遅れすぎることがないようにする。
【００９３】
(4)フィードバック制御部３６が、位置センサ５１で検出したセレクトレバー２の操作位置と、位置センサ２５で検出したアシストアクチュエータ９の操作位置との、操作位置の偏差の所定の値を、自動変速機１９のアシストアクチュエータ９とセレクトレバー２との連結する部材であるコントロールケーブル８や機構のガタとロストモーションを合わせた大きさより小さい値になるように設定するため、アシストアクチュエータ９や自動変速機１９の制御レバー２０からセレクトレバー２に伝達される操作反力を小さくすることができ、操作フィーリングが向上できる。
【００９４】
(5)コントロールユニット２２は、位置センサ５１で検出したセレクトレバー２の操作位置と、位置センサ２５で検出したアシストアクチュエータ９の操作位置と、に基づいてFF補償テーブルブロック４３を参照してフィードフォワード制御出力値を設定するフィードフォワード制御部４２を、備えてフィードフォワード出力値とフィードバック出力値を加算してモータ駆動制御ブロック４５への制御指令としたため、テーブルデータを用いて処理時間を非常に短く的確にすることができる。また、フィードフォワード制御分を加算することによりセレクトレバー２に対するアシストアクチュエータ９の追従性を向上させることができる。
【００９５】
(6)フィードフォワード制御部４２は、セレクトレバー２の操作方向に応じたFF補償テーブルブロック４３を備えるため、操作系の動く方向により、別の値を出力することで、操作系に存在するヒステリシスに対応することができ、操作方向の違いによるアシストアクチュエータの駆動量の差異を無くすことができる。
【００９６】
(7)フィードフォワード制御部４２は、セレクトレバー２の操作速度又は操作加速度が大きくなった際に、FF補償テーブルブロック４３を参照して設定するフィードフォワード制御出力値を増加させるため、フィードフォワード制御部４２によりFF補償テーブルブロック４３を参照して出力させる制御指令値を、操作系の操作速度又は操作加速度が大きくなると増加するようにして駆動量の増加により追従性を向上させる。
【００９７】
(8)自動変速機１９の制御レバー２０が、レンジ位置を確定させる位置に切り換えを確定させようとするディテント力を有し、コントロールユニット２２が、制御レバー２０の切り換えがディテント力により移動する状態の直前にアシスト制御を緩和又は解除するため、確定するレンジ位置の通り越しや、逆方向へのアシスト駆動を防止し、操作性を向上させることができる。
【実施例２】
【００９８】
まず、構成を説明する。
自動変速機のセレクトアシスト装置の構成、アシストアクチュエータの細部構造については、実施例１と同様のため説明を省略する。
図８に、コントロールユニット２２の制御ブロックを示す。
実施例２では、操作速度・操作方向判定ブロック３３を下記のように操作速度・操作方向・操作開始判定ブロック３３aとしている点、吸い込み位置判断ブロック５５を設けていない点が実施例１と構成上相違する。
【００９９】
操作速度・操作方向・操作開始判定ブロック（以下、速度・方向・開始判定ブロックと略記する。）３３aでは、位置センサ２５，５１からのストローク角度信号に基づいて、現在のセレクトレバー２のストローク角度を判定する。また、ストローク角度に微分値を算出して操作速度、操作方向を判定する。さらに、位置センサ２５，５１からのストローク角度に基づいて、操作開始を判定し、判定結果をFF補償テーブル４３とアライメント誤差補償ブロック５２へ出力する。
【０１００】
他の部分は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
次に、作用を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
図９は、コントロールユニット２２で実施されるセレクトレバー２のアシスト制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、イグニッションキースイッチがONされてから、所定の制御周期で実施される。
【０１０２】
ステップＳ１０１では、位置センサ５１のストローク角度信号からセレクトレバー２部分のストローク角度を読み込み、ステップＳ１０２に移行する。
【０１０３】
ステップＳ１０２では、位置センサ２５のストローク角度信号からアシストアクチュエータ９部分のストローク角度を読み込み、ステップＳ１０３に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１０３では、位置センサ５１のストローク角度と位置センサ２５のストローク角度の偏差を算出し、ステップＳ１０４に移行する。
【０１０５】
ステップＳ１０４では、ストローク角度の偏差からセレクトレバー２の目標速度を算出し、ステップＳ１０５に移行する。
【０１０６】
ステップＳ１０５では、目標速度から電動モータ１５の駆動電流値を算出し、ステップＳ１０６に移行する。
【０１０７】
ステップＳ１０６では、FF補償テーブルのテーブルデータを参照して電動モータ１５の駆動電流値を算出する。FF補償テーブルは、あらかじめ設定された複数のテーブルの中から、ストローク角度、操作速度に応じて最適なものを選択する。
【０１０８】
ステップＳ１０７では、設定したFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の和から目標アシスト電流値を出力し、本制御を終了する。
【０１０９】
［アシスト開始判定制御処理］
図１０は、コントロールユニット２２で実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、セレクトレバー２が各レンジ位置で停止しているとき、所定の制御周期で実施される。
【０１１０】
ステップＳ１１１では、位置センサ５１の出力の変化量（レバー操作位置変位量）Ｘaが第１開始判定値δa以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１１２へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１１１】
ステップＳ１１２では、位置センサ２５の出力の変化量（アシスト操作位置変位量）Ｘbが第２開始判定値δb以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１１３へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１１２】
ステップＳ１１３では、アシスト開始判定し、本制御を終了する。
【０１１３】
［アシスト開始判定制御作用］
図１１に、往路（Ｐ→Ｒレンジ方向）と復路（Ｒ→Ｐレンジ方向）における時間と位置センサ２５，５１の出力変化量の一例を示す。なお、第１開始判定値δaと第２開始判定値δbは、ともに２（復路では−２）に設定している。
【０１１４】
図１１(a)はシステム正常時であり、往路、復路ともに、時間５ΔＴのとき位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上、かつ、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上となるため、時間５ΔＴのときアシスト開始判定され、アシスト制御が実施される。
【０１１５】
一方、図１１(b)は、コントロールケーブル８，１８の断線等、システム異常時であり、往路、復路ともに、時間３ΔＴのとき位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上となるが、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbは０のままである。よって、アシスト開始判定されず、アシスト制御が実施されない。
【０１１６】
次に効果を説明する。
実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
【０１１７】
(9)セレクトレバー２は従来のセレクトレバーよりも車室内空間への突出量が150mm程度少ない。さらに、セレクトレバー２と制御アーム２０はコントロールケーブル８，１８を介して連結されている。よって、従来品よりも車室内レイアウトの自由度が大きく、インストルメントパネル等、車室内の任意箇所にセレクトレバー２を設定できる。
【０１１８】
(10)また、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御アーム２０がコントロールケーブル８，１８によって機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ９やコントロールユニット２２がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができ、安全性を確保できる。
【０１１９】
(11)位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上、かつ、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上のとき、アシスト制御を実施するため、振動や意図しない接触によりセレクトレバーが微動した場合の、ドライバの意思に反するアシスト制御を防止できる。
【実施例３】
【０１２０】
実施例３の構成および制御ブロックは、実施例２と同一であるため、説明を省略する。
【０１２１】
次に、作用を説明する。
［アシスト開始判定制御処理］
図１２は、コントロールユニット２２で実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、セレクトレバー２が停止しているとき、所定の制御周期で実施される。
【０１２２】
ステップＳ１２１では、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１２２へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１２３】
ステップＳ１２２では、現在の時刻Ｔaを記録し、ステップＳ１２３へ移行する。
【０１２４】
ステップＳ１２３では、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１２４へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１２５】
ステップＳ１２４では、現在の時刻Ｔbを記録し、ステップＳ１２５へ移行する。
【０１２６】
ステップＳ１２５では、Ｔb−Ｔaが設定時間δt以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１２６へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１２７】
ステップＳ１２６では、アシスト開始判定し、本制御を終了する。
【０１２８】
［アシスト開始判定制御作用］
図１３に、往路（Ｐ→Ｒレンジ方向）と復路（Ｒ→Ｐレンジ方向）における時間と位置センサ２５，５１の出力変化量の一例を示す。なお、第１開始判定値δaと第２開始判定値δbを、ともに２（復路では−２）に設定し、設定時間δtをΔＴに設定している。
【０１２９】
図１３(a)はシステム正常時であり、往路、復路ともに、時間４ΔＴのとき位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達し、それから時間２ΔＴ経過した時間６ΔＴのとき、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δbに達している。よって、時間６ΔＴのときアシスト開始判定され、アシスト制御が実施される。
【０１３０】
一方、図１３(b)はシステム異常時であり、往路、復路ともに、時間４ΔＴのとき位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達するが、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbは時間３ΔＴのとき既に第２開始判定値δbに達している。よって、アシスト開始判定されず、アシスト制御が実施されない。
【０１３１】
次に効果を説明する。
(12)実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上となってから設定時間δt経過後に位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上となったとき、アシスト制御を実施するため、システム異常時のアシスト制御を防止できる。
【実施例４】
【０１３２】
図１４は、実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置の構成を示す側面図であり、実施例４では、セレクトレバー２のセレクトノブ４に、ドライバの把持状態を検出するシフトセンサ（把持状態検出手段）４ａを設けた点で実施例１，２と異なる。シフトセンサ４ａとしては、感圧センサ、静電容量センサ、赤外線センサ等が使用可能である。
【０１３３】
前記シフトセンサ４ａの検出信号は、図１５の制御ブロック図に示すように、速度・方向・開始判定ブロック３３aへ出力される。速度・方向・開始判定ブロック３３aは、２つの位置センサ２５，５１からのストローク角度信号と、シフトセンサ４ａからの検出信号に基づいて、操作開始判定を行う。
【０１３４】
次に、作用を説明する。
［アシスト開始判定制御処理］
図１６は、コントロールユニット２２で実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、セレクトレバー２が停止しているとき、所定の制御周期で実施される。
【０１３５】
ステップＳ１３１では、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１３２へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１３６】
ステップＳ１３２では、現在の時刻Ｔaを記録し、ステップＳ１３３へ移行する。
【０１３７】
ステップＳ１３３では、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１３４へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１３８】
ステップＳ１３４では、現在の時刻Ｔbを記録し、ステップＳ１３５へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ１３５では、Ｔb−Ｔaが設定時間δt以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１３６へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１４０】
ステップＳ１３６では、シフトセンサ４ａがドライバの手を検出しているかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１３７へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１４１】
ステップＳ１３７では、アシスト開始判定し、本制御を終了する。
【０１４２】
［アシスト開始判定制御作用］
図１７に、往路（Ｐ→Ｒレンジ方向）と復路（Ｒ→Ｐレンジ方向）における時間と位置センサ２５，５１の出力変化量の一例を示す。なお、第１開始判定値δaと第２開始判定値δbを、ともに２（復路では−２）に設定し、設定時間δtをΔＴに設定している。
【０１４３】
図１７(a)はシステム正常時であり、往路、復路ともに、時間３ΔＴのとき
位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達し、それから時間ΔＴ経過した時間４ΔＴのとき、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δbに達し、それから時間ΔＴ経過した時間５ΔＴのとき、シフトセンサ４ａがドライバの手を検出している。よって、時間５ΔＴのときアシスト開始判定され、アシスト制御が実施される。
【０１４４】
一方、図１７(b)はシステム異常時であり、往路、復路ともに、時間４ΔＴのとき位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達するが、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbは時間３ΔＴのとき既に第２開始判定値δbに達している。よって、アシスト開始判定されず、アシスト制御が実施されない。
【０１４５】
次に効果を説明する。
(13)実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上となってから設定時間δt経過後に位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上となり、かつ、このときシフトセンサ４ａがドライバの手を検出したとき、アシスト制御を実施するため、ドライバの意思に反するアシスト制御およびシステム異常時のアシスト制御を防止できる。
【実施例５】
【０１４６】
実施例５の構成および制御ブロックは、実施例２と同一であるため、説明を省略する。
【０１４７】
次に、作用を説明する。
［アシスト開始判定制御処理］
図１８は、コントロールユニット２２で実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、セレクトレバー２が停止しているとき、所定の制御周期で実施される。
【０１４８】
ステップＳ１４１では、シフトセンサ４ａがドライバの手を検出しているかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１４２へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１４９】
ステップＳ１４２では、現在の時刻Ｔsを記録し、ステップＳ１４３へ移行する。
【０１５０】
ステップＳ１４３では、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１４４へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１５１】
ステップＳ１４４では、現在の時刻Ｔaを記録し、ステップＳ１４５へ移行する。
【０１５２】
ステップＳ１４５では、Ｔa−Ｔsが設定時間δt以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１４６へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１５３】
ステップＳ１４６では、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップ１４７へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１５４】
ステップＳ１４７では、現在の時刻Ｔbを記録し、ステップＳ１４８へ移行する。
【０１５５】
ステップＳ１４８では、Ｔb−Ｔaが設定時間δt以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップＳ１４９へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【０１５６】
ステップＳ１４９では、アシスト開始判定し、本制御を終了する。
【０１５７】
［アシスト開始判定制御作用］
図１９に、往路（Ｐ→Ｒレンジ方向）と復路（Ｒ→Ｐレンジ方向）における時間と位置センサ２５，５１の出力変化量の一例を示す。なお、第１開始判定値δaと第２開始判定値δbを、ともに２（復路では−２）に設定し、設定時間δtをΔＴに設定している。
【０１５８】
図１９(a)はシステム正常時であり、往路、復路ともに、時間２ΔＴのときシフトセンサ４ａがドライバの手を検出し、それから時間２ΔＴ経過した時間４ΔＴのとき、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達し、それから時間２ΔＴ経過した時間６ΔＴのとき、位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δbに達している。よって、時間６ΔＴのときアシスト開始判定され、アシスト制御が実施される。
【０１５９】
一方、図１９(b)はシステム異常であり、往路、復路ともに、時間４ΔＴで位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δaに達した後、時間５ΔＴでシフトセンサ４ａがドライバの手を検出している。よって、アシスト開始判定されず、アシスト制御が実施されない。
【０１６０】
次に効果を説明する。
(14) 実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、位置センサ５１の出力の変化量Ｘaが第１開始判定値δa以上となってから設定時間δt経過後に位置センサ２５の出力の変化量Ｘbが第２開始判定値δb以上となり、かつ、このときシフトセンサ４ａがドライバの手を検出したとき、アシスト制御を実施するため、ドライバの意思に反するアシスト制御およびシステム異常時のアシスト制御を確実に防止できる。
【０１６１】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜５に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例１〜５では、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御アーム２０をコントロールケーブル８，１８で連結する構成を示したが、セレクトレバー２の操作力を制御アーム２０に伝える操作力伝達手段は任意であり、ロッドやリンケージを用いた構成としてもよい。
セレクトレバー２の形状や大きさは任意であり、指先で操作可能なスイッチ形状としてもよい。
【０１６２】
目標アシスト電流値に対するFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。
また、セレクトレバーの操作位置と制御レバー及びアシストアクチュエータとの操作位置の偏差から目標速度を算出し、目標速度と制御レバー及びアシストアクチュエータの操作速度の偏差をフィードバック制御部に入力しているが、操作位置の偏差のみ、または操作速度の偏差のみ、あるいは操作加速度の偏差のみとしてもよい。
【０１６３】
また、セレクトレバー２の操作位置を検出する操作位置検出手段として位置センサ５１に位置センサを用いたが、電動モータ１５への供給電流値や電動モータ１５の回転数等から操作位置を推定する構成としてもよい。
【０１６４】
目標アシスト電流値に対するFFアシスト電流値とFBアシスト電流値の配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。
【０１６５】
アシスト開始判定を、セレクトレバー２の操作速度とコントロールケーブル１８の移動速度に基づいて実施してもよい。これらの速度は、位置センサ５１，２５の出力を微分することにより、容易に算出可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】実施例１の自動変速機の構成を示す側面図である。
【図２】アシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。
【図３】コントロールユニットの制御ブロック図である。
【図４】自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。
【図５】コントロールユニットで実行されるセレクトレバーのアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】Ｐ→Ｒレンジ方向における位置センサ２５，５１のストローク角度信号の出力値、ディテントプレートの形状、モータ駆動電流を示す説明図である。
【図７】セレクトレバーの操作位置とアシストアクチュエータの操作位置に対する位置センサの出力の状態を示す説明図である。
【図８】コントロールユニットの制御ブロック図である（実施例２）。
【図９】コントロールユニットで実施されるセレクトレバーのアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】コントロールユニットで実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートである（実施例２）。
【図１１】システム正常時と異常時における時間と位置センサの出力例である（実施例２）。
【図１２】コントロールユニットで実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートである（実施例３）。
【図１３】システム正常時と異常時における時間と位置センサの出力例である（実施例３）。
【図１４】自動変速機のセレクトアシスト装置の構成を示す側面図である（実施例４）。
【図１５】コントロールユニットの制御ブロック図である（実施例４）。
【図１６】コントロールユニットで実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートである（実施例４）。
【図１７】システム正常時と異常時における時間と位置センサの出力例である（実施例４）。
【図１８】コントロールユニットで実施されるアシスト開始判定制御処理の流れを示すフローチャートである（実施例５）。
【図１９】システム正常時と異常時における時間と位置センサの出力例である（実施例５）。
【符号の説明】
【０１６７】
１  セレクト機構部
２  セレクトレバー
３  センタクラスタ
４  セレクトノブ
４ａ  シフトセンサ
５  支点軸
７  セレクトレバージョイント
８  コントロールケーブル
９  アシストアクチュエータ
１０  入力レバー
１１  入力レバージョイント
１２  出力軸
１３  出力レバー
１４  ウォームギア
１５  電動モータ
１６  モータ出力軸
１７  出力レバージョイント
１８  コントロールケーブル
１９  自動変速機
２０  制御アーム
２２  コントロールユニット
２３  ワイヤハーネス
２４  接触子
２５  位置センサ
２６  回転シャフト
２７  ディテントプレート
２７ａ  カム山
２７ｂ  谷部
２８  バネ板
２９  ディテントピン
３０  パーキングポール
３１  カム状プレート
３２  パーキングギア
３３  操作速度・操作方向判別ブロック
３３ａ  操作速度・操作方向・操作開始判別ブロック
３４  目標速度生成ブロック
３５  加算器
３６  FB制御部
３７  乗算器
３８  加算器
３９  乗算器
４０  積分器
４１  加算器
４２  FF制御部
４３  FF補償テーブルブロック
４５  モータ駆動制御ブロック
５１  位置センサ
５２  アライメント誤差補償ブロック
５３  微分器
５４  加算器
５５  吸い込み位置判断ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005061603.tif 000018
【図１７】
2005061603.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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